Questo testo vuole introdurre gli argomenti principali del metodo degli Elementi Finiti (FEM) per applicazioni strutturali lineari in campo statico e dinamico, fornendo gli strumenti principali per un uso più consapevole dei codici FEM e per un'analisi critica dei risultati. Nella prima parte è descritta la formulazione dell'Analisi Matriciale di Strutture per gli elementi traviformi. Sono evidenziati il calcolo della matrice di rigidezza e le sue proprietà 'fisiche'. Sono infine descritti l'assemblaggio della matrice di rigidezza di un modello strutturale e lo schema di risoluzione. Sono trattati i principi fondamentali del FEM per applicazioni strutturali, attraverso l'utilizzo del principio dei lavori virtuali: le metodologie di modellazione e i principali problemi riscontrabili nelle soluzioni FEM. Nella parte finale sono esposti i concetti fondamentali di analisi dinamica, il metodo di calcolo delle matrici di massa e dei modi di vibrare e le relative tecniche di riduzione modale, la determinazione del fattore di partecipazione modale. Infine è descritta l'analisi dinamica transitoria. Il contenuto è arricchito da esercizi svolti, esercizi consigliati ed esempi di programmi di calcolo che permettono di chiarire e applicare i principali concetti teorici. L'elevato numero di grafici ed immagini svolge un importante ruolo esplicativo e facilita lo studio.

Real-time simulations of the behaviour of a rail vehicle require realistic solutions of the wheel-rail contact problem which can work in a real-time mode. Examples of such solutions for the online mode have been well known and are implemented within standard and commercial tools for the simulation codes for rail vehicle dynamics.

This book is the result of the research activities carried out by the Railway Technology Lab of the Department of Mechanical and Aerospace Engineering at Politecnico di Torino.

This book presents work on the project for the development of a real-time wheel-rail contact model and provides the simulation results obtained with dSpace real-time hardware. Besides this, the implementation of the contact model for the development of a real-time model for the complex mechatronic system of a scaled test rig is presented in this book and may be useful for the further validation of the real-time contact model with experiments on a full scale test rig.